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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Eindringtiefe eines von
einem Traktor gezogenen Pfluges Es ist bekannt, dfe Eindringtiefe eines von einem
Traktor gezogenen Pfluges in Abhängigkeit von der Zugkraft, welche der Traktor und
der Pflug ausübt zu regeln. Es soll auf diese Weise vermieden werden, daß der Zugwiderstand
eines Pfluges übermäßig ansteigt, und es wird bei diesen bekannten Einrichtungen
in Abhängigkeit von verschiedenen Größen der Pflug ausgehoben. Bei einer bekannten
Einrichtung dieser Art ist eine nach Art eines Dynamometers wirkende Vorrichtung
in die Zugverbindung eingeschaltet, welche die Zugkraft mißt und bei ttberschreiten
einer vorbestimmten Zugkraft das Hubwerk auf 'tHeben" schaltet. Solche Einrichtungen
sind nicht genügend präzise und tiberdies aufwendig, da der Ausschlag des Dynamometers
ausgenutzt werden muß, um den Hubzylinder zu steuern. Es sind weitere Einrichtungen
bekannt, bei welchen das Drehmoment oder die Leistung des Motors zur Regelung ausgenützt
wird, wobei bei Überschreitung eines vorbestimmten Drehmowentes oder einer -vorbestimmte
Leistung
der Pflug ausgehoben wird. Solche Einrichtungen sind abhängig von der Bauart der
Einspritzpumpe.
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ist ist auch eine Einrichtungbekannt, bei welcher an pflugseitigen
Ende der unteren Lenker ein Winkelheber angelenkt ist, an dessen einen Schenkel
die Gerätekoppel für den Pilug und an dessen anderen Schenkel eine längenveränderbare
Kette befestigt ist. Diese Kette ist am Traktor hinter den Hinterrädern an einer
Stelle oberhalb der Anlenkachse der Lenker ortsfest an Traktor aufgehängt. Bei Vergrößerung
der Zugkraft wird die Kette belastet und dadurch der Druck auf die Hinterräder verstärkt.
Ist der untere Lenker starr angeordnet, wird also der Hubmechanismus arretiert,
so erfolgt auch bei dieser Anordnung bei Vergrößerung der Zugkraft ein Ausheben
des Pfluges. Das Ausheben erfolgt hier auf rein mechanischem Wege, so daß nur geringe
Kräfte zur Verfügung stehen und auch der Hubweg verhältnismäßig klein ist.
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Die Erfindung zielt darauf ab, bei einen von einem Traktor gezogenen
und dadurch einen hydraulischen Hubzylinder höhenverstellbaren Pilug, welcher über
Lenker mit dem Traktor verbunden ist, eine einfache Regelung der Eindringtiefe des
Pfluges in Abhängigkeit von der von dem Pilug ausgeübten Zugkraft zu schaffen. Das
erfindungsgemäße Verfahren besteht in wesentlichen darin, daß der Flüssigkeitsdruck
in Hubzylinder in Abhängigkeit von einer Erhöhung des den Pflug von Erdboden entgegengesetzten
Widerstandes von einem Sollwert ausgehend über eine von diesen Widerstand beeinflußte
mechanische Vorrichtung verringert und in Abhängigkeit von einer Druckverringerung
im Hubzylinder dem Hubzylinder Druckflüssigkeit zugeführt wird, bis der vorzugsweise
einstellbare Sollwert des Druckes ii Hubzylinder zumindest wieder hergestellt ist.
Es wird somit gemäß der Erfindung der Druck im Hubzylinder selbst zur Regelung
nutzbar
gemacht, wobei dieser Druck von einer lt dem Pflug verbundenen nechanischen Vorrichtung
beeinflußt wird. Wenn bei einer üblichen Anordnung der Flüssigkeitsdruck wo Hubzylinder
erhöht wird, wird der Pflug angehoben und wenn der Flüssigkeitsdruck in Hubzylinder
erniedritt wird, senkt sich der Pflug ab. Dadurch, daß eine Erhöhung des den Pflug
von Erdboden entgegengesetzten Widerstandes eine Verringerung des Flüssigkeitsdruckes
in Hubzylinder bewirkt und gleichzeitig der Druck im Hubzylinder konstant gehalten
wird, bewirkt eine Erhöhung des dem Pilug entgegengesetzten Widerstandes sofort
ein Anheben des Piluges. Vorzugsweise wird hiebei die Hubbewegung bzw. die Druckmittel
zufuhr zum Hubzylinder übersteuert, so daß der Pilug bei Erhöhung des ihn entgegengesetzten
Widerstandes schneller aushebt.
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Der zur Regelung herangezogene Wert des dem Pilug von Erdboden entgegengesetzten
Widerstandes kann bei besonderer Anordnung der unteren Lenker einfach die von Traktor
auf den Pflug ausgeübte Zugkraft sein. Es kann aber auch gemäß der Erfindung zusätzlich
die auf den Pilug wirkende seitliche Ablenkkraft als Meßgröße herangezogen werden,
wobei bei Erhöhung der Zugkraft eine Vergrößerung der auf den Pflug wirkenden seitlichen
Ablenkkrait infolge der Ausbildung der Pflugschar erfolgt und wobei der Flüssigkeitsdruck
im Hubzylinder in Abhängigkeit von.einer Zugkraftkomponente und Ablenkkraitkorponente
verändert wird.
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In beiden Fällen wird als Meßgröße eine Kraft ausgenützt, welche zur
Zugkraft ungefähr proportional ist, und es erfolgt daher in beiden Fällen das Anheben
des Pfluges in Abhängigkeit von der auf den Pflug ausgeübten Zugkraft.
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Die erilndun6s6ewäze Vorrichtung besteht in wesentlichen aus einen
Gestänge, welches einerseits unter der Wirkung des den Pflug von Erdboden entgegengesetzten
Widerstandes steht und anderseits mit den Kolben des Hubzylinders
verbunden
ist, und aus einer vom Druck im Hubzylinder beaufsehlagten Steuereinricbtung, welche
bei eine Absinken des Druckes im Hubzylinder die Druckmittel zufuhr zum Hubzylinder
freigibt, wobei bei einer Erhöhung des dem Pflug vom Erdboden entgegengesetzten
Widerstandes der Kolben des Hubzylinders aus seinem Arbeitsraum herausgezogen wird.
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Wesentlich ist hiebei, daß die Kinematik so gewählt ist, daß eine
Erhöhung des Pflu6widerstande-s eine Verringerung des Druckes i Arbeitsraum des
Hubzylinders hervorruft, wo bei dieser Druck in Hubzylinder erst wieder durch Anheben
des Pfluges auf den Sollwert gebracht wird.
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Bei einer einfachen Ausführungsforn der Erfindung ist ein vom Flttssietsdruck
in einem mit dem Arbeitsraum des Hubzyllnders in ständig offener Verbindung stehender
Raum beauitschIa6tes druckempfindliches Organ, insbesondere ein Kolben, vorgesehen,
welcher durch eine Feder mit verstellbarer Spannung entgegen dem Flüssigkeitsdruck
belastet ist und welcher den Ilubmechanismus steuert. Diese Feder ist gesäß der
Erfindung gegen ein willkürlich verstellbares Widerlager, beispielsweise eine Stellschraube,
abgestützt, so daß durch Verteilen dieses Widerlagers die Zugkraft, bei deren Überschreitung
der Pflug ausgehoben werden soll, gewählt werden kann.
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Das Gestänge kann erfindungsgemäß einen Winkelhebel aufweisen, von
dessen drei Gelenkpunkten einer mit dem Pflug, einer mit dem Traktor verbunden ist
und einer, gegebenenfalls unter Vermittlung von Zwischenhebeln, mit dem Kolben des
Hubzylinders in Verbindung steht. Auf diese Weise wird durch Zug an einem der Gelenkpunkte
des Winkelhebels dieser Winkelhebel so verdreht, daß er eine entsprechende Kraft
auf den Kolben des Hubzylinders ausübt. Wenn der Flüssigkeits druck ir Hubzylinder
zusätzlich in Abhängigkeit von einer Erhöhung der auf den Pflug wirkenden seitlichen
Ablenkkraftkomponente verringert werden soll, kann die Anordnung so getropfen sein,
daß das Gestänge ein Zugglied, beispielsweise
eine Kette aufweist,
die am pflugseitigen Ende wenigstens eines den Pflug mit dem Traktor verbindenden
Lenkers angeschlossen und an einer seitlich und oberhalb der Anlenkstelle dieses
Lenkers gelegenen Stelle am Traktor angehängt ist. In diesem Falle leitet ein Ansteigen
der Ablenkkraftkomponente und Zugkraftkomponente mechanisch ein Anheben des Pfluges
ein, wodurch der Kolben des Hubzylinders entlastet und damit der Druck im Hubzylinder
so weit herabgesetzt wird, daß das Ausheben des Pfluges hydraulisch vollendet wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen
schematisch veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt das Schema einer Lenkkinematik, bei welcher die Zugkraft
auf den Kolben des Hubzylinders wirksam gemacht wird. Fig. 2 zeigt eine Hebelkinematik,
bei welcher die Ablenkkraft und ein Teil der Zugkraft auf den Kolben des Hubzylinders
wirksam gemacht wird. Fig. 3 zeigt ein Schema der hydraulischen Steuerung.
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Bei der Anordnung nach Fig. 1 stellt 1 den Pflug dar, welcher an
einer Gerätekoppel 2 hängt, die Uber Lenker 3 und 4 an Anlenkpunkte 5 und 6 des
Traktors angeschlossen ist. 7 ist der Hubzylinder mit dem Kolben 8. Über einen bei
9 am Traktor angelenkten Winkelhebel 10, ii und eine Stange oder ein flexibles Zugglied
12 kann der Pflug 1 ausgehoben werden.
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Der Lenker 3 ist nun nicht unmittelbar an der Anlenkstelle 5 des
Traktors angeschlossen, sondern unter Zwischenschaltung eines Winkelhebels 13( 14.
Der Hebelarm 14 wirkt über eine Stange 15 auf den Hebelarm 11 und dber-diesen auf
den Kolben 8 des Hubzylinders 7. Bei Zug an dem Lenker 3 wird somit der Winkelhebel
13, 14 entgegen den Uhrzeigersinn belastet und sieht über das Gestänge 19, li und
10 den Kolben ß aus dem Zylinder 7 heraus. Der Druck im Hubzylinder 7 wird abgetastet
und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Wertes wird das Hubwerk auf "Heben"
geschaltet,
so daß der Pflug 1 bei Überschreiten einer vorbestimmten Zugkraft hydraulisch ausgehoben
wird.
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Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist wieder 2 die Gerätekoppel, an welcher
der Pflug 1 angeschlossen ist.
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Auf die schräge Pflugschar wirkt eine Ablenkkraft im Sinne des Pfeiles
16, welche die Lenker 3 in Sinne des Pfeiles 17 belastet. Diese Ablenkkraft wird
nun teilweise durch eine Kette 18 aufgenommen, welche an einer Stelle :9 des Traktors
seitlich und oberhalb der Anlenkstelle 20 des Lenkers 3 angehängt ist. Die Verbindung
der Anlenkstellen 20 und 19 ergibt eine schräg liegende gedachte Achse 21, um welche
sich das Lenkersystem unter der Wirkung der Ablenkkraft im Sinne des Pfeiles 22
zu verdrehen sucht. Auf diese Weise wird durch die Ablenkkraft und eine Teilkomponente
der Zugkraft ein Hochschwenken der Lenker 3 eingeleitet, wodurch wieder die Hebelarme
11 über die Stangen 12 angehoben werden und der Kolben 8 entlastet wird, so daß
der Flüssigkeitsdruck im ilubzylinder 7 absinkt. Durch dieses Absinken des Flüssigkeitsdruckes
im Hubzylinder 7 wird das hydraulische laubwerk auf "Heben" geschaltet, wodurch
das Anheben des Pfluges vollendet wird. Um ein solches Verschwenken der Lenker 3
um die schräge Achse 21 zu ermöglichen, müssen diese Lenker 3 seitliches Spiel aufweisen.
Dieses Spiel wird durch eine Kette 23 in Grenzen gehalten.
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Fig. 3 zeigt die Steuerung der Druckflüssigkeitszufuhr zum Hubzylinder
7 in Abhängigkeit von einem Druckabfall in demselben. Der Arbeitsraum des Hubzylinders
7 steht in üblicher Weise über eine Leitung 24 mit der Druckpumpe 25 in Verbindung.
Diese Verbindung wird durch einen Steuerkolben 26 geregelt. Über eine Leitung 27
gelangt das Druckmittel von der Pumpe 25 in einen Ringkanal 28 in der den Steuerkolben
26 führenden Bohrung 29. Der Steuerkolben selbst weist auch einen Ringkanal 30 auf.
In der in der Zeiohnung dargestellten Mittelstellung des Steuerkolbens 26 ist die
Pumpe 25 über den Kanal 27, die Ringkanäle 28, 30 und Bohrungen 31, welche zum Hohlraum
32 führen, mit einer
Rücklaufleitung 33 verbunden, welche zum Druckniflelbehälter
34 führt. Die Pumpe ist sonit mit den Rücklaufverbunden und es kann sich der Druck
nicht so weit aufbauen, daß ein in die Leitung 24 eingeschaltetes federbelastetes
Rückschlagventil 35 geöffnet wird. Der Arbeitsraum des Hubzylinders 7 ist somit
abgeschlossen und der Pflug in seiner Höhe festgehalten.
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Wenn der Steuerkolben 26 nach rechts verschoben wird, gelangt die
Ringnut 30 des Kolbens in Verbindung mit einer Ringnut 36. Auf diese Weise wird
bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 26 nach rechts der Arbeitsraum des Hubzylinders
7 über die Leitung 24 und eine Bohrung 37 sowie über die Ringnuten 36 und 30 mit
dem Rücklauf 33 verbunden.
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Die Druckflüssigkeit kann aus dem Arbeitsraum des Hubzylinders 7 entweichen
und der Pflug wird abgesenkt.
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Wenn der Steuerkolben 26 nach links verschoben wird, wird die Verbindung
zwischen der Ringnut 28 und der Ringnut 30 unterbrochen. Es baut sich in der Leitung
27 ein Druck auf, welcher das Rückschlagventil 35 öffnet und es wird von der Pumpe
25 Druckflüssigkeit in den Arbeitsraum des Hubzylinders 7 gefördert, wodurch der
Pflug an6ehoben wird.
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Eine Verschiebung des Steuerkolbens 26 nach links entspricht somit
der Stellung "Heben". Eine Verschiebung des Steuerkolbens 26 nach rechts entspricht
der Stellung "Senken".
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Die Mitteleinstellung des Kolbens 26 entspricht der Stellung "Halten".
Der Steuerkolben 26 wird durch eine Feder 38 nach rechts gedrückt und kann durch
einen Handhebel 39 über einen Stift 40 mechanisch nach links in die versohiedenen
Stellungen geschoben werden.
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Die hydraulische Verschiebung des Steuerkolbens 26 geht wie folgt
vor sich. Von der Leitung 27 zweigt ein Drosselquerschnitt 41 ab, über welchen Druckflüssigkeit
entweicht, welche über eine Bohrung 42 in einen Arbeitsraum 43 zur rechten Seite
des Steuerkolbens 26 gelangt und von diesem
über eine Bohrung 44
und einen Ringkanal 45 zur Rückführleitung 33 abgeführt wird. Ein durch eine Feder
46 belasteter Kolben 47 steuert mit seiner Kante 48 die Verbindung zur Rückführleitung
33 in solcher Weise, daß in Raum 43 ein Druck aufrecht erhaltenwird, welcherden
Kolben 26 in der Mittelstellung hält. In die Leitung 2 ist ein Raum 49 eingeschaltet,
welcher in ständiger offener Verbindung iiit dem Arbeitsraum des Hubzylinders 7
steht. Ein Kolben 50, welcher über den Kolben 47 gegen die Feder 46 abgestützt ist,
tastet den Druck in diesem Raum ab. Wenn nun der Druck im Arbeitsraux des Hubzylinders
7 und daiit auch ii Raum 49 absinkt, gleiten der Kolben 50 und 47 nach links und
die Kante 48 schließt die Verbindung des Raumes 43 mit dem Rücklauf 33 ab. Der Druck
im Raum 43 erhöht sich und der Steuerkolben 26 wird nach links in die Stellung "Heben"
geschoben. Die Druckgrenze im Arbeitsraum des Hubzylinders 7, bei welcher der Steuerkolben
26 in die Stellung "Heben" gedrückt wird, kann durch eine Stellschraube 51, welche
das Widerlager der Feder 46 bildet, willkürlich eingestellt werden.
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Die Drossel öffnung 41 ist in einem federbelasteten Kolben 52 vorgesehen,
dessen Innenraum 53 über eine Bohrung 54 mit einer Ringnut 55 in Verbindung steht,
von welcher aus die Bohrung 42 zum Arbeitsraum 43 führt. Die Anordnung ist so getroffen,
daß bei Erhöhen des Förderdruckes der Pumpe 25 der Kolben 52 nach links geschoben
wird und der Durchgang über die Bohrung 54 in die Ringnut 55 gedrosselt wird, eo
daß bei einer Druckerhöhung in der Leitung 27 der Querschnitt, der zum Arbeitsraum
43 führt, verkleinert wird, so daß die Steuerung weitgehend druckunabhängig wird.
56 ist lediglich ein Sicherheitsventil, welches zum Rücklauf 33 führt.
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Patentansprüche: